1959년도 Satomura가 분광 도플러 초음파를 이용하여 시간변화에 따른 적혈구의 속도를 표현하였고 Kato가 혈류의 방향을 알 수 있는 제로베이스 선(Zerobase line)을 정의하면서 혈류의 방향을 알 수 있게 되었다. 이는 현재 폭넓게 사용하고 있는 삼상파 (Triphasic), 이상파(Biphasic), 단상파(Monophasic) 분류의 기초가 되었다. 하지만 위와 같은 분류는 임상 환경에서 사용 의미와 시점에 사용자들에게 혼란을 주는 한계가 있었고 이와 같은 결과로 미국의 혈관의학회(Society for Vascular Medicine, SVM)와 혈관초음파학회(Society for Vascular Ultrasound, SVU)가 구성한 공동 위원회에서 도플러 파형 해석 합의문(Consensus document)을 선언하였다. 본 연구에서는 이 합의문을 고찰하고 국내 혈관 초음파 임상 현장에서 사용될 수 있는 명명법과 수식어를 제언하고자 하였다. SVM과 SVU가 구성한 공동 위원회에서는 동맥 삼상파(Triphasic waveform)와 이상파(Biphasic waveform)의 해석의 모호함을 이유로 사용을 지양하고 다상파(Multiphasic waveform)로 사용하길 권고 하였다. 또한 임상 환경에서 항상 해석의 문제가 되었던 단상파이면서 고저항성 파형인 하이브리드 형태 파형을 중저항성 파형(Intermediate resistive)으로 명명하기로 합의하였다. 또한 판독의사와 초음파사간에 의사소통의 효율성을 높이기 위해 파형 해석을 주 설명어(Main descriptor)와 수식어(Modifier)로 분류하였고 다양하게 사용하던 동의어들을 통일하여 하나의 명명법으로 사용하도록 권고하였다. 본 문헌 고찰을 통해 임상에서 혈관 초음파 검사 직무를 수행하는 방사선사들에게 정확한 동맥 분광 도플러 파형 해석과 합의된 명명법을 제공하여 국민보건향상에 이바지할 수 있는 기초자료로 활용되기를 기대한다.
Meat contains high-value protein compounds that might degrade as a result of oxidation and microbial contamination. Additionally, various pathogenic and spoilage microorganisms can grow in meat. Moreover, contamination with pathogenic microorganisms above the infectious dose has caused foodborne illness outbreaks. To decrease the microbial population, traditional meat preservation methods such as thermal treatment and chemical disinfectants are used, but it may have limitations for the maintenance of meat quality or the consumers acceptance. Thus, non-thermal technologies (e.g., high-pressure processing, pulsed electric field, non-thermal plasma, pulsed light, supercritical carbon dioxide technology, ozone, irradiation, ultraviolet light, and ultrasound) have emerged to improve the shelf life and meat safety. Non-thermal technologies are becoming increasingly important because of their advantages in maintaining low temperature, meat nutrition, and short processing time. Especially, pulsed light and pulsed electric field treatment induce few sensory and physiological changes in high fat and protein meat products, making them suitable for the application. Many research results showed that these non-thermal technologies may keep meat fresh and maintain heat-sensitive elements in meat products.
In this paper, we propose a new process for ultrasonic B-mode image considering the sound field effects of a concave circuit focused transducer, and aim to remove the speckle pattern which cause the blurring on boundary in ultrasonic B-mode image. We discuss in detail the conception of speckle pattern generation, and the frequency compounding method which is applied to the process for getting a speckle reduced B-mode image. Through the computer simulation, we define the meaning of speckle region, and show the results of reduced speckle pattern. It is discovered in the results that the frequency compounding method is very effective for boundary detection and that the application of the method is limited by various conditions.
The industrial techniques of ultrasound have been used in the various fields, such as cleaning, medical surgery, emulsification, cell disruption etc. Especially the application of cell disruption was interested in the field of disinfection process in water by ultrasonic irradiation. It has been recognized that the ultrasounds are irradiated in aqueous solution, cavitation bubbles are generated and shock waves of high temperature and pressure are emitted as the bubbles are developed and finally broken, which function as a energy source to promote reaction efficiencies of various kinds of chemical reactions such as disinfection reaction in water. Therefore, this study was performed to apply the ultrasound for the disinfection method of infected drinking raw water and to discuss the limiting factors such as pH, sample volume and reaction temperature influenced on the removal efficiency of E. coli from experimental analysis of the results obtained in bench-scale plant. For the experiments to measure the influence of reaction parameters in the ultrasonic disinfection process, escalated reactivity of aqueous solutions was excellent when pH in aqueous solution was low, and sample volume was small. On the contrary, the reactivity of disinfection became elevated when reaction temperature was high. It was found that the rate constant of disinfection reaction was applied by Chick's law, reaction kinetics of Chick's law was irreversible and pseudo-first order at all the tested conditions.As a conclusion it appeared that the technology using ultrasonic irradiation can be applied to the treatment of disinfection in infected water which are difficult to be treated by conventional methods.
Scanning acoustic microscopy (SAM) or Acoustic Micro Imaging (AMI) is a powerful, non-destructive technique that can detect hidden defects in elastic and biological samples as well as non-transparent hard materials. By monitoring the internal features of a sample in three-dimensional integration, this technique can efficiently find physical defects such as cracks, voids, and delamination with high sensitivity. In recent years, advanced techniques such as ultrasound impedance microscopy, ultrasound speed microscopy, and scanning acoustic gigahertz microscopy have been developed for applications in industries and in the medical field to provide additional information on the internal stress, viscoelastic, and anisotropic, or nonlinear properties. X-ray, magnetic resonance, and infrared techniques are the other competitive and widely used methods. However, they have their own advantages and limitations owing to their inherent properties such as different light sources and sensors. This paper provides an overview of the principle of SAM and presents a few results to demonstrate the applications of modern acoustic imaging technology. A variety of inspection modes, such as vertical, horizontal, and diagonal cross-sections have been presented by employing the focus pathway and image reconstruction algorithm. Images have been reconstructed from the reflected echoes resulting from the change in the acoustic impedance at the interface of the material layers or defects. The results described in this paper indicate that the novel acoustic technology can expand the scope of SAM as a versatile diagnostic tool requiring less time and having a high efficiency.
본 논문에서는 조영증강 초음파영상의 분석과정에서 육안판별의 한계를 극복하기 위한 파라미터 가시화기법을 소개하고, 이 과정에서 영상의 왜곡과 노이즈를 보정하기 위한 방법론을 제시한다. 초음파영상에서 조영제의 전이형태에 대한 동적패턴은 간질환 진단에서 의미있는 파라미터가 되는데, 전이시간 정보와 조영증강 패턴을 정적인 단일영상으로 표현함으로써 급속도로 진행되는 동영상에서 정확한 정보를 효과적으로 판별할 수 있게 한다. 진단파라미터 데이터의 신뢰도를 저하시키는 요인으로 호흡에 의한 흔들림현상과 마이크로 버블에 의한 노이즈를 들 수 있다. 이에 대한 대안으로 영상의 움직임추적을 위한 다단계 알고리즘과 마르코프 랜덤 필드 모델에 기반한 영상개선기법을 제안한다. 실제 임상데이터를 사용한 실험결과를 통하여, 제안된 방법의 유용성을 실험적으로 고찰한다.
현재 복부용 초음파 진단장치에 가장 일반적으로 사용되고 있는 3.5 ㎒의 굴곡형 선형배열 (curved linear array) 탐촉자가 인체 중에 만드는 과도음장을 체계적으로 해석함으로써, 음장의 측면에서 보다 우수한 초음파 영상이 기대되는 탐촉자의 설계 파라메터를 도출하고자 시도하였다. 음장해석에 있어서는 방사파형을 일정하게 가정한 상태에서 탐촉자 요소의 크기, 곡률 반경, 개구내 압전소자에 대한 구동신호의 진폭 가중치 적용 등의 파라메터를 음장 형성의 지배적인 요소로서 고려하였다. 시뮬레이션의 결과, 탐촉자의 곡률 반경 및 개구높이를 줄이고 해밍 (Hamming) 창 형태의 진폭 가중치 적용을 실시함으로써 기존의 전형적인 탐촉자보다 부엽 (side lobe)의 영향이 적은 우수한 초음파 빔을 형성하는 새로운 탐촉자의 설계 파라메터가 얻어졌다.
조영증강 초음파 동영상은 측정 부위의 혈류의 형태와 특성 정보를 포함하지만, 이를 육안으로 판별하는 것은 매우 어려운 일이다. 이에 본 연구에서는 초음파 영상으로부터 간 질환과 연관한 병변을 추출하고 그 특성을 분석하기 위한 기반 기술로서 영상 처리 및 분석 기법을 제안한다. 마이크로버블(microbubble) 형태의 노이즈와 빠른 속도로 변화하는 각 프레임의 영상으로부터 근사화된 원형 또는 타원 형태로 나타나는 병변을 추출하기 위하여 허프 변환(Hough transform)을 이용한 병변 추출 기법을 제시하며, 추출한 병변의 특성을 분석하기 위하여 TIC(time intensity curve)의 특성과 조영 효과의 전이 시간(transit time) 등의 정보를 영상의 형태로 가시화하는 방법과 MRF(Markov random field) 모델을 이용한 영상개선 기법을 소개한다. 제안된 이론은 실제 간 질환 진단 초음파 영상에 적용하여 그 유용성을 평가한다.
본 연구에서는 고출력 레이저를 재료 표면에 조사하였을 때 나타나는 어블레이션 현상에 의한 레이저 초음파의 특성을 시뮬레이션과 실험을 통해 분석하였다. 레이저 초음파 기법은 비파괴검사 분야에서 기존의 접촉식 초음파 기법을 적용하기 어려운 환경요인(고온 등)을 극복할 수 있는 장점들을 가지고 있다. 특히, 어블레이션 영역에서는 종파의 신호 세기 및 직진성이 강하므로, 투과 및 반사 신호를 통한 내부결함 검사법으로 활용하기 적합하다. 본 논문에서는 유한요소해석을 통해 어블레이션 영역에서의 레이저 초음파의 발생 및 전파를 해석하였다. 그리고 개발된 유한요소해석 모델을 활용해 결함모사시편을 대상으로 B-Scan을 수행한 결과, 실험 결과와 동일하게 나타나는 것을 확인하였고, 이로부터 개발된 해석모델의 타당성을 검증할 수 있었다.
The purpose of this study is to examine the status of quality control using multipurpose phantom of ultrasound equipment used in hospital of veterinary college in South Korea by using ATS-539 multipurpose phantom so as to examine quantitative and objective new image evaluation method. Specialists discussed and analyzed multipurpose phantom images acquired by using convex transducer of 10 ultrasound imaging devices, currently used in 9 veterinary colleges, at 4.0-6.0 MHz. Total 8 items that can be measured with ATS-539 multipurpose phantom including dead zone, vertical and horizontal measurement, axial/lateral resolution, sensitivity, focal zone, functional resolution and gray scale/dynamic range were evaluated. For qualitative evaluation, valid decisions were made based on dead zone, axial/lateral resolution, and gray scale/dynamic range which are resolution index, and coefficient of variation (COV) and blind referenceless image spatial quality evaluator (BRISQUE) were found to increase objectivity. As a result of experiment, all the targeted ultrasonic devices were found appropriate from qualitative evaluation items of dead zone, axial/lateral resolution, and gray scale/dynamic range. In other evaluation items, they were found to be appropriate from focal zone and vertical measurement of quantitative evaluation while inappropriate from horizontal measurement, sensitivity, and functional resolution. COV value was 0.12 ± 0.04, and BRISQUE value was 47.77 ± 2.77, both analysis results show that the noise level of all ultrasonic devices was located within tolerance range. Upon image examination using ATS-539 multipurpose phantom, they were 100% appropriate with inspection standards of dead zone, axial/lateral resolution, and gray scale/dynamic range, and besides, focal zone and functional resolution can be used as evaluation items. In the field of veterinary medicine, 8 standard items using ATS-539 multipurpose phantom and image evaluation items using COV and BRISQUE can be used as standards for quality control of ultrasonography machine.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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